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高質量發展是全面建設社會主義現代化國家的首要任務。制造業是國民經濟的主體,推動制造業向高端化轉型升級、建設制造強國,是高質量發展的重要體現。工業軟件被譽為工業制造的大腦和神經,隨著全球“傳統制造”加快向“智能制造”轉型升級,工業軟件正在成為智能制造的核心基礎性工具。

“工業軟件在現代制造業,以及更廣泛意義上的工業智能中,往往都承擔著核心技術和核心系統的角色。”杉數科技聯合創始人兼首席科學官葛冬冬在做客人民網《人民會客廳》時表示,高端制造和設計軟件一直是國內技術攻關的重點,數學工業軟件則為這些軟件提供了底層支持。

大規模生產和制造系統中的排產排程、生產調度;交通工具和乘務的調度排班、路線規劃;供應鏈和產業鏈的產銷協同……“這些現代工業生產中的調度、優化、仿真等行業系統,往往都需要各種各樣的模型和算法來進行底層支持。”葛冬冬介紹,軟件的底層算法涉及到大規模線性和非線性復雜系統的求解和優化,這離不開數學專業軟件的高效配合。

當前,我國工業正處于經濟新舊動能轉換、結構轉型升級的關鍵時期。大數據、云計算、人工智能等新技術深刻演變,石油、電力等國家基礎工業行業面臨產業能級提升的巨大挑戰,隨著需要經營和管理的體系越來越大,對管理的精細度和效率要求水漲船高,這需要向智能化轉型要答案。

葛冬冬認為,我國基礎工業行業在轉向智能化的過程中,主要面臨以下三方面挑戰:運營體系復雜度大幅上升。產業鏈全球化及生產規模擴大帶來協同難度放大,產業進步又使得各個環節的交叉及融合程度大大加深;響應靈敏度要求更高。在現代工業的生產和運營中,為了達到最優效益,對生產和決策的響應度要求提高;技術壁壘高?；A工業行業具有技術密集型和資本密集型的特點,技術壁壘和研發成本較高,而我國在這方面的技術積累和人才儲備都不足。

加快工業結構轉型,充分釋放智能制造的經濟價值,對于助力我國高質量發展具有現實意義。將繁雜的智能化轉型問題轉化為數學問題進行求解優化,為工業制造企業裝上“決策大腦”,成為當前業內助力制造業降本增效,拉動業務增長,實現智能化轉型的重要抓手。

據了解,杉數科技將運籌優化和機器學習、強化學習等前沿人工智能技術深度融合,以自主研發的國產求解器Cardinal Optimizer(COPT)為核心計算引擎,所面向產業推出的“引擎+決策中臺+場景”的新一代智能決策技術平臺,致力于解決企業生產、供應、物流等業務場景中的大規模復雜決策問題,可以在全局協同的情況下,幫助工業企業進行資源配置、成本控制、產能規劃等多方面決策優化,全面提升生產運營的管理柔性。

葛冬冬介紹,當下企業的業務應用所面臨的問題,有近80%的問題需要用到混合整數規劃(MIP)求解模塊來解決。隨著國產求解器實現從零到一的突破,核心引擎技術不斷取得進展,國產化程度加速提升?；旌险麛狄巹?MIP)求解模塊研發難度大,而目前COPT已穩定在世界前二水平。同時,杉數智能決策技術平臺的算法和模型組件源于廣泛的業務場景,具備較強的適用性和擴展性,包括生產、工藝、人員、設備、物料、產能、環境等組件,這些組件可靈活配置,助力企業快速構建智能決策系統。

如今,數學專業軟件在制造業領域已有廣泛和深入應用。例如,空間飛行器在飛行時,每秒要進行高達幾十次的姿態調整,數學軟件則會在短短幾十分之一秒的時間內作出計算;在機器人“主導”的智能工廠內,數百個機器人在數學決策的指令分配下,有序高效的“跑來跑去”。

數字經濟時代,信息安全和數據主權成為國家安全的重要方面,加快軟件國產化替代的重要性不言而喻?！?ldquo;十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》提到,要補足國內產業鏈短板弱項,形成具有生態影響力的新興領域軟件產品,其中工業軟件將是重點補強環節。

“在錯綜復雜的世界局勢背景下,國產工業軟件一方面可以保障自己的軟件安全能力,另一方面可以有效保障數據安全,對事關國計民生的重要領域、基礎設施等命脈行業進行自主把控。”葛冬冬表示,國產數學工業軟件不僅能提供安全保障,還可為復雜的企業場景提供定制化服務,進行標準軟件的深層改造,根據不同版本硬件進行求解器的重新編譯,做嵌入式系統改造,提供并更加便捷和及時的支持服務。

“COPT求解器對企業的運營的數字化、精細化及最優化管理有著最直接的支持。如果沒有數學工業軟件,那么交通、能源等有關國計民生行業的高質量發展都將會面臨運營管理柔韌性上的重大考驗。”葛冬冬表示,基于求解器決策優化模式的大規模應用,可以全面激活數據價值,優化要素配置,有效降低能源及資源浪費,助力產業高質量發展。

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